背景

隨著數(shù)字社會到來，掃碼支付已經成為大多數(shù)人的習慣方式了，但仍然有著操作繁瑣、依賴網絡的問題，為了出行能夠更極簡，操作簡單、離線可用的碰一碰支付又重新回，截止至4月24日，支付寶宣布“碰一下”用戶數(shù)突破1億。簡單來說，碰一碰支付是一種基于NFC（近場通信）技術的無接觸支付方式，具有輕松、安全、迅速的特點，NFC技術推動了消費類、工業(yè)、汽車和醫(yī)療中便捷配對、診斷讀取、數(shù)據(jù)跟蹤等應用的增長，本文將講解NFC技術的原理以及所需用到的分立器件。

NFC的原理

NFC工作原理是基于射頻識別（RFID）技術，與傳統(tǒng)的RFID不同，NFC具有短距離通信、雙向通信的特點。NFC的工作原理可以用簡單的“發(fā)射和接收”來概括。具體來說，NFC設備通過電磁場相互通信。當兩個支持NFC的設備靠得足夠近時，它們會通過電磁波交換信息。NFC設備通常由一個發(fā)射器和一個接收器組成。

主動模式下，NFC設備主動發(fā)出信號來與其他設備進行通信。手機或其他設備會通過NFC芯片發(fā)射信號，等待接收方的響應；在被動模式下，NFC設備并不主動發(fā)信號，而是利用來自其他設備的電磁場供電并響應信號。被動模式常用于卡片、標簽等設備。而對于雙向模式來說，兩個NFC設備之間可以相互發(fā)送和接收信息。這個模式常用于設備之間的配對或者文件傳輸。

NFC的構成

NFC芯片外部電路通常由以下幾個部分組成：供電電路、通信接口電路、天線電路、振蕩電路。NFC的多功能應用得以實現(xiàn)，少不了在NFC電路中一些核心被動元器件的支持。在NFC電路中，主要使用的零部件有NFC天線、磁性薄膜、LC濾波器用電感器、巴倫、雙電層電容器（超級電容）。這里主要關注相關被動元件濾波器用電感器和超級電容器在NFC電路中發(fā)揮的重要作用。

NFC的通信通過電磁感應動作，所以一般使用環(huán)形天線。天線和NFC的控制器IC之間插入由天線匹配電路、電感器和電容器構成的LC濾波器。對于近距離無線用電感器，需要更窄的公差來減小電感與天線的阻抗失配造成的損失，±5%的公差是目前認可的窄公差范圍。另一方面，為了防止天線輸出降低，減少電感器在通信頻13.56MHz的損失同樣很重要。為此交流電阻也需要在無電流經過和有電流經過兩種情況下盡可能抑制得很低，這樣電感器才能更穩(wěn)定。合科泰0402/0603封裝電容，在有限空間內實現(xiàn)高密度貼裝，助力終端設備輕薄化設計。

總結

NFC “碰一碰”支付的便捷性與安全性，依賴于多種分立器件的協(xié)同工作：核心芯片決定通信與安全性能，天線與磁性材料保障信號傳輸效率，電感電容實現(xiàn)精準阻抗匹配，超級電容解決無源設備的能量供給。隨著 “碰一碰” 支付場景從零售拓展至門禁、出行、身份認證等領域，相關器件正朝著小型化、高可靠性、國產化方向發(fā)展，未來，隨著萬物互聯(lián)（IoT）的深化，NFC 技術與分立器件的創(chuàng)新將進一步融合。

審核編輯 黃宇